一種貯箱頂蓋與人孔法蘭攪拌摩擦焊焊接裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及攪拌摩擦焊接領(lǐng)域，具體涉及一種貯箱頂蓋與人孔法蘭攪拌摩擦焊焊接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國運(yùn)載火箭貯箱箱底傳統(tǒng)的焊接制造工藝是采用TIG焊接方法，由于貯箱箱底材料通常選用密度小、比強(qiáng)度高的鋁合金材料，使得產(chǎn)品焊接后存在著大量氣孔、裂紋或類似裂紋等缺陷。為了提高運(yùn)載火箭產(chǎn)品市場競爭力，要求火箭制造廠不斷提高火箭的質(zhì)量和性能、降低生產(chǎn)制造成本，迫切需求采用新型連接技術(shù)。
[0003]攪拌摩擦焊是一種新型固相連接技術(shù)，焊縫成形性好，無傳統(tǒng)焊接過程中產(chǎn)生的裂紋及氣孔等缺陷，使攪拌摩擦焊技術(shù)成為自激光焊接問世以來最引人注目的焊接方法，它的出現(xiàn)使用權(quán)鋁合金等有色金屬的連接技術(shù)發(fā)生重大變革。在航天器低溫容器焊接、大型輕合金結(jié)構(gòu)件焊接、航空器蒙皮焊接、鋁擠壓件的焊接、船體和加強(qiáng)件的焊接、高速列車鋁制焊接等方面，攪拌摩擦焊已顯現(xiàn)較大的技術(shù)優(yōu)勢。
[0004]到目前為止，攪拌摩擦焊已被證明除可實(shí)現(xiàn)鋁合金材料、鋁基復(fù)合材料的焊接外，其他具有高溫流動(dòng)塑性的輕金屬合金及非金屬材料亦適合應(yīng)用攪拌摩擦焊技術(shù)。由于攪拌摩擦焊具有無飛濺、無煙塵，且不需要添加焊絲和保護(hù)氣等優(yōu)良特點(diǎn)，是一種高效、節(jié)能、環(huán)保的新技術(shù)。因此，將該技術(shù)應(yīng)用于火箭生產(chǎn)制造是未來的發(fā)展趨勢。為了適應(yīng)攪拌摩擦焊接技術(shù)在火箭上的應(yīng)用，針對運(yùn)載火箭貯箱箱底頂蓋與人孔法蘭實(shí)現(xiàn)攪拌摩擦焊問題，提出一種貯箱頂蓋與人孔法蘭攪拌摩擦焊焊接裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對傳統(tǒng)攪拌摩擦焊接設(shè)備存在的缺陷，本實(shí)用新型提出一種貯箱頂蓋與人孔法蘭攪拌摩擦焊焊接裝置，可實(shí)現(xiàn)對鋁合金等材料攪拌摩擦焊焊接，解決運(yùn)載火箭貯箱箱底頂蓋與人孔法蘭實(shí)現(xiàn)攪拌摩擦焊問題，突破傳統(tǒng)TIG焊接技術(shù)限制，提高焊接接頭的連接質(zhì)量。
[0006]為了解決本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的解決方案是提供一種貯箱頂蓋與人孔法蘭攪拌摩擦焊焊接裝置，主要由模胎、壓緊環(huán)、壓緊墊板A、壓緊墊板B、法蘭壓環(huán)、焊接墊板、補(bǔ)焊墊板、壓緊螺釘組成；焊接墊板或補(bǔ)焊墊板固定于模胎上，通過壓緊環(huán)、壓緊墊板A、壓緊墊板B、壓緊螺釘、法蘭壓環(huán)實(shí)現(xiàn)對頂蓋與人孔法蘭壓緊，并在五軸聯(lián)動(dòng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)攪拌摩擦焊焊接。
[0007]進(jìn)一步，所述壓緊環(huán)、壓緊墊板A、壓緊墊板B采用螺栓、彈性墊圈、平墊圈、螺母與人孔法蘭進(jìn)行緊固。
[0008]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):
[0009]1.與傳統(tǒng)TIG焊接方法相比，該裝置可實(shí)現(xiàn)攪拌摩擦焊焊接，減少焊接后產(chǎn)生氣孔、裂紋或類似裂紋等缺陷，有效地提高焊接連接質(zhì)量。
[0010]2.該裝置可有效地對產(chǎn)品頂蓋和人孔法蘭進(jìn)行壓緊，并且設(shè)置局部壓緊結(jié)構(gòu)；
[0011]3.該裝置設(shè)置限位結(jié)構(gòu)，有效防止頂蓋與人孔法蘭的徑向竄動(dòng)；
[0012]4.該裝置可實(shí)現(xiàn)攪拌摩擦焊和補(bǔ)焊工序。
【附圖說明】
[0013]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0014]圖1是本發(fā)明的頂蓋與人孔法蘭攪拌摩擦焊焊接裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖2是本發(fā)明的頂蓋俯視圖；
[0016]圖3是本發(fā)明的頂蓋壓緊結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖4是本發(fā)明的人孔法蘭壓緊結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖5是本發(fā)明的補(bǔ)焊狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]參見示出本實(shí)用新型實(shí)施例的附圖，下文將更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型。然而，本實(shí)用新型可以以許多不同形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實(shí)施例的限制。
[0020]本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種貯箱頂蓋與人孔法蘭攪拌摩擦焊焊接裝置，可實(shí)現(xiàn)對鋁合金等材料攪拌摩擦焊焊接，由模胎1、螺栓A2、彈性墊圈A3、平墊圈A4、螺母A5、壓緊環(huán)6、壓緊墊板A7、壓緊墊板B8、螺釘A9、彈性墊圈B10、平墊圈B11、螺母B12、螺栓B13、法蘭壓環(huán)14、焊接墊板15、螺釘B16、吊環(huán)螺釘A17、吊環(huán)螺釘B18、限位螺釘A19、壓緊螺釘A20、壓緊螺釘B21、限位螺釘B22、圓柱銷23、補(bǔ)焊墊板24部分組成。
[0021]上述貯箱頂蓋與人孔法蘭攪拌摩擦焊焊接裝置工作原理如下:在頂蓋與人孔法蘭焊接時(shí)，將焊接墊板15固定于模胎I上，通過壓緊環(huán)6、壓緊墊板A7、壓緊墊板B8、壓緊螺釘A20、壓緊螺釘B21實(shí)現(xiàn)對頂蓋與人孔法蘭壓緊，并在五軸聯(lián)動(dòng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)攪拌摩擦焊焊接；同理，在進(jìn)行補(bǔ)焊時(shí)，將補(bǔ)焊墊板24固定于模胎I上，通過壓緊環(huán)6、壓緊墊板A7、壓緊墊板B8、壓緊螺釘A20、壓緊螺釘B21實(shí)現(xiàn)對頂蓋與人孔法蘭壓緊，并在五軸聯(lián)動(dòng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)補(bǔ)焊焊接。所述壓緊環(huán)6、壓緊墊板A7、壓緊墊板B8可采用螺栓A2、彈性墊圈A3、平墊圈A4、螺母A5與人孔法蘭進(jìn)行緊固
[0022]由于產(chǎn)品頂蓋面積大，為了保證與人孔法蘭在攪拌摩擦焊接連接處附近具有足夠的壓緊力，這里采用限位螺釘A19、壓緊螺釘A20、壓緊螺釘B21、限位螺釘B22交錯(cuò)布局的方式來實(shí)現(xiàn)局部加強(qiáng)，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。與此同時(shí)，可采用彈性墊圈B10、平墊圈B11、螺母B12、螺栓B13對產(chǎn)品頂蓋進(jìn)行緊固。
[0023]所述壓緊環(huán)6、壓緊墊板A7、壓緊墊板B8采用螺釘B16、吊環(huán)螺釘A17、吊環(huán)螺釘B18與貯箱頂蓋進(jìn)行緊固。同時(shí)，為了防止人孔法蘭的徑向竄動(dòng)，這里設(shè)置圓柱銷23進(jìn)行限位，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。在進(jìn)行頂蓋與人孔法蘭在攪拌摩擦焊焊接時(shí)，往往不能一次完成，需要進(jìn)行補(bǔ)焊，因此，在進(jìn)行補(bǔ)焊時(shí)，將原來的焊接墊板15更換為補(bǔ)焊墊板24，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。
[0024]本實(shí)用新型雖然已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本實(shí)用新型技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種貯箱頂蓋與人孔法蘭攪拌摩擦焊焊接裝置，其特征在于，主要由模胎、壓緊環(huán)、壓緊墊板A、壓緊墊板B、法蘭壓環(huán)、焊接墊板、補(bǔ)焊墊板、壓緊螺釘組成； 所述焊接墊板或補(bǔ)焊墊板固定于模胎上，通過壓緊環(huán)、壓緊墊板A、壓緊墊板B、壓緊螺釘、法蘭壓環(huán)實(shí)現(xiàn)對頂蓋與人孔法蘭壓緊，并在五軸聯(lián)動(dòng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)攪拌摩擦焊焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貯箱頂蓋與人孔法蘭攪拌摩擦焊焊接裝置，其特征在于，采用限位螺釘A、壓緊螺釘A、壓緊螺釘B、限位螺釘B交錯(cuò)布局，保證頂蓋與人孔法蘭在攪拌摩擦焊接連接處附近壓緊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貯箱頂蓋與人孔法蘭攪拌摩擦焊焊接裝置，其特征在于，所述壓緊環(huán)、壓緊墊板A、壓緊墊板B采用螺栓、彈性墊圈、平墊圈、螺母與人孔法蘭進(jìn)行緊固。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貯箱頂蓋與人孔法蘭攪拌摩擦焊焊接裝置，其特征在于，所述壓緊環(huán)、壓緊墊板A、壓緊墊板B采用螺釘B、吊環(huán)螺釘A、吊環(huán)螺釘B與貯箱頂蓋進(jìn)行緊固。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貯箱頂蓋與人孔法蘭攪拌摩擦焊焊接裝置，其特征在于，所述人孔法蘭上設(shè)置圓柱銷進(jìn)行限位，防止人孔法蘭的徑向竄動(dòng)。
【專利摘要】本實(shí)用新型的貯箱頂蓋與人孔法蘭攪拌摩擦焊焊接裝置，主要由模胎、壓緊環(huán)、壓緊墊板A、壓緊墊板B、法蘭壓環(huán)、焊接墊板、補(bǔ)焊墊板、壓緊螺釘組成；焊接墊板或補(bǔ)焊墊板固定于模胎上，通過壓緊環(huán)、壓緊墊板A、壓緊墊板B、壓緊螺釘、法蘭壓環(huán)實(shí)現(xiàn)對頂蓋與人孔法蘭壓緊，并在五軸聯(lián)動(dòng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)攪拌摩擦焊焊接。該裝置在五軸聯(lián)動(dòng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)液氧箱前底頂蓋與人孔法蘭的攪拌摩擦焊焊接裝配，解決目前液氧箱前底頂蓋與人孔法蘭攪拌摩擦焊問題，與傳統(tǒng)TIG焊接相比，有效地減少飛濺、煙塵、裂紋及氣孔等問題，提高焊接焊縫質(zhì)量。
【IPC分類】B23K20-233, B23K20-12, B23K20-26
【公開號(hào)】CN204353646
【申請?zhí)枴緾N201420612074
【發(fā)明人】林名潤, 范振昌, 徐奎
【申請人】上海航天設(shè)備制造總廠
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年10月22日